機(jī)械制圖與CAD結(jié)合之分析

謝文婷

機(jī)械制圖是一門比較傳統(tǒng)的課程，也是機(jī)械專業(yè)不可缺少的學(xué)科。傳統(tǒng)的機(jī)械制圖課程教學(xué)手段，主要采用的是使用模型、板圖、掛圖、板書等方法，展示給學(xué)生機(jī)械內(nèi)部的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)，可以相對直觀地讓學(xué)生們感受到機(jī)械的工作原理。這也是多年來，教師們津津樂道的教學(xué)方式。通常說來，通過模型板圖等實(shí)體，讓學(xué)生們直接看到，可以避免學(xué)生不能完全理解抽象的理論及復(fù)雜的視圖的弊端。

但是，這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式一直存在著很多問題。首先，教師在上課前要做充分的準(zhǔn)備，這樣的準(zhǔn)備對于其他基礎(chǔ)學(xué)科來講工作量是比較大的。例如，需要準(zhǔn)備上課的圖紙、模型、掛圖等等，這樣的工作占用了教師大量的備課時(shí)間，從而降低了教師的工作效率；其次，上課過程中，機(jī)械制圖教師的板書不同于其他課程的板書。如果采用粉筆與黑板相結(jié)合的教學(xué)模式，那么老師在上課過程中必定要畫大量的圖，使用的黑板版面大，重復(fù)的手動(dòng)動(dòng)作比較多，這不僅浪費(fèi)了時(shí)間，而且一節(jié)課下來老師跟學(xué)生的互動(dòng)機(jī)會很少。更難的是，在分析機(jī)械幾何體的結(jié)構(gòu)過程中，要想講清楚各種類型的組合體視圖，授課教師就要有較高的畫圖技巧。例如，在講解剖視圖的時(shí)候，只有美術(shù)基礎(chǔ)比較好的老師才能準(zhǔn)確地畫出兩個(gè)相交的剖切平面的剖視圖，一旦教師沒有這個(gè)特長就很難取得良好的教學(xué)效果。

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展，人們早已找到了提高自己工作效率的新方法，新信息技術(shù)逐漸運(yùn)用于機(jī)械制圖教學(xué)當(dāng)中，至此，機(jī)械制圖這門“古老”學(xué)科的教學(xué)正在發(fā)生變革。對現(xiàn)在的中專學(xué)生而言，中職教育更應(yīng)該注重的是科學(xué)思維的培養(yǎng)，注重提高學(xué)生的獨(dú)立思考能力以及解決問題的能力。將機(jī)械制圖與CAD結(jié)合在一起有很多好處。但是要想減輕學(xué)生的負(fù)擔(dān)，使教學(xué)過程中的思路更加清晰，將兩者整合在一起，就要取其精華，對它們的內(nèi)容進(jìn)行精簡與融合，相互之間有更好的滲透，才能達(dá)到人們期望的效果。舉個(gè)例子來說，傳統(tǒng)的機(jī)械制圖課，教師要想繪制圓弧連接，就要通過繪制平行線或者同心圓，在找出圓心點(diǎn)、切點(diǎn)之后再畫出連接弧。其實(shí)，這樣畫法下的弧，無論技巧多么好的老師只是讓這個(gè)圖形很接近圓弧而已，并不能十分精確地表現(xiàn)出來。而用CAD制圖卻十分簡便，幾個(gè)命令就可以解決這樣的簡單的問題，而且做得十分精準(zhǔn)。毋庸置疑，CAD繪圖具有高效、精準(zhǔn)的特點(diǎn)，可以說完美地輔助了機(jī)械制圖的教學(xué)。反過來說，正是機(jī)械繪圖讓CAD這種應(yīng)用型的軟件發(fā)揮了最大的作用。

不僅如此，機(jī)械繪圖跟CAD的結(jié)合還提高了學(xué)生對機(jī)械制圖這門課的興趣。繪圖是一門基礎(chǔ)學(xué)科，在其基礎(chǔ)知識中會介紹國家的有關(guān)規(guī)定，以及繪圖的儀器和工具。如果單純地去講這些東西，在第一節(jié)課上，學(xué)生很可能會對這門課感到枯燥乏味從而失去興趣。如果結(jié)合CAD的基礎(chǔ)知識，形象生動(dòng)地演示，讓學(xué)生們了解到計(jì)算機(jī)技術(shù)在制圖過程中的應(yīng)用與發(fā)展，讓學(xué)生們看到計(jì)算機(jī)的方便與靈活，就可以激發(fā)學(xué)生對制圖學(xué)科的興趣。

CAD繪圖的直觀教學(xué)，加強(qiáng)了學(xué)生對制圖內(nèi)容的深刻了解。引導(dǎo)學(xué)生直觀分析，增強(qiáng)立體空間感，可以有效展示“實(shí)物”變成“圖”的過程，這樣也訓(xùn)練了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。在CAD繪圖中，三維實(shí)體化教學(xué)真正做到了思維過程和教學(xué)過程的一致，便于引導(dǎo)學(xué)生分析作圖條件的空間情況，使學(xué)生在空間——平面——空間教學(xué)中對教學(xué)內(nèi)容得以較好地理解。如在組合體的三視圖的教學(xué)中，可先做出三維實(shí)體，再對實(shí)體進(jìn)行“視覺樣式”中的命令操作，可得到相應(yīng)表面模型以及線框模型。

教師在上課的過程中，從多個(gè)角度讓學(xué)生觀察組合體，觀察三視圖的形成過程，使學(xué)生對組合關(guān)系的認(rèn)識一目了然。這種上課模式，輕松、便捷，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，更增強(qiáng)了學(xué)生對機(jī)械制圖的學(xué)習(xí)興趣。不僅如此，這樣能更好地讓學(xué)生理解體與面、面與線的幾何關(guān)系，這改變了傳統(tǒng)的以邏輯思維為主的學(xué)習(xí)模式。在機(jī)械制圖和CAD結(jié)合的過程中，以計(jì)算機(jī)繪圖合成為技能訓(xùn)練的主線，以機(jī)械制圖課程為應(yīng)用課題，使傳統(tǒng)模式與現(xiàn)代方法有機(jī)地結(jié)合，可以貫穿機(jī)械制圖教學(xué)的始終，可以培養(yǎng)學(xué)生手動(dòng)繪圖能力，增強(qiáng)課程的實(shí)用性、直觀性及趣味性。

要培養(yǎng)實(shí)用型的技術(shù)人才，必須重視計(jì)算機(jī)繪圖教學(xué)，但不提倡完全甩掉圖板繪圖來訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手繪圖識圖能力。計(jì)算機(jī)繪圖融入傳統(tǒng)的機(jī)械制圖， 傳統(tǒng)的機(jī)械制圖就能顯示出極大的活力， 能達(dá)到良好的教學(xué)效果。融合式的教學(xué)可有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率，收到事半功倍的效果。我們應(yīng)該看到融合式的教學(xué)需一定的計(jì)算機(jī)知識為基礎(chǔ)， 在教學(xué)工作中， 教師應(yīng)注意此類知識的融會貫通， 使學(xué)生能順利地學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)繪圖。采用融合式教學(xué)， 大量的練習(xí)就要求學(xué)生上機(jī)獨(dú)立完成， 這對培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力也提出了更高的要求。

對于教師教學(xué)，可給機(jī)械制圖分配較多的課時(shí)，到了標(biāo)準(zhǔn)件零件圖這些會用到計(jì)算機(jī)繪圖知識時(shí)，就給計(jì)算機(jī)繪圖分配較多課時(shí)，先講機(jī)械制圖，然后講計(jì)算機(jī)繪圖。這樣以機(jī)械制圖為主線，貫穿始終，以計(jì)算機(jī)繪圖為手段，在講計(jì)算機(jī)繪圖時(shí)與機(jī)械制圖結(jié)合起來，時(shí)時(shí)不忘機(jī)械制圖的國家標(biāo)準(zhǔn)，并且適時(shí)插入公差配合與測量的相關(guān)知識。在講授計(jì)算機(jī)繪圖時(shí)，對機(jī)械制圖作相應(yīng)的簡要介紹，并應(yīng)留一定量的作業(yè)，要求學(xué)生獨(dú)立完成。這樣的教學(xué)安排有利于學(xué)生掌握實(shí)際應(yīng)用技能，形成職業(yè)技術(shù)能力。